下表是我国自主研制的某型新一代战斗机航行时所受阻力的大小与速度的关系．已知飞机最大载油量为10t，航空燃油的热值为5×107J/kg．求：速度v（m/s）100200300400500阻力f/N0.3×1041.2×1042.7×1044.

Question

下表是我国自主研制的某型新一代战斗机航行时所受阻力的大小与速度的关系．已知飞机最大载油量为10t，航空燃油的热值为5×10⁷J/kg．求：

速度v（m/s）	100	200	300	400	500
阻力f/N	0.3×104	1.2×104	2.7×104	4.8×104	7.5×104

（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的热量是多少？
（2）当飞机以500m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
（3）飞机受到1.2×10⁴N的阻力时，匀速飞行5分钟发电机做了多少功？

Answer 1

（1）完全燃烧10t燃油产生的热量：
Q_放=qm=5×10⁷J/kg×10×10³kg=5×10¹¹J；
（2）飞机发动机的输出功率P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv，由表中数据可知，飞机以500m/s的速度巡航时，所受阻力为7.5×10⁴N，则飞机发动机的牵引力至少F=7.5×10⁴N，发动机的输出功率P=Fv=7.5×10⁴N×500m/s=3.75×10⁷W=3.75×10^4_KW．
（3）由表中数据可知，飞机所受阻力为1.2×10⁴N时，飞机的飞行速度为200m/s，因做速运动，所以牵引力F′等于所受阻力，F′=1.2×10⁴N，则飞机发动机做的功：
W=F′s=F′vt=1.2×10⁴N×200m/s×5×60s=7.2×10⁸J．   
答：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的热量是5×10¹¹J；
（2）当飞机以500m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是3.75×10⁴kW；
（3）飞机受到1.2×10⁴N的阻力时，匀速飞行5分钟发动机做了7.2×10⁸J的功．